WNEVC 2021 | 清华四川能源互联网研究院李立理:中国新能源汽车与可再生能源融合推进路径设计
2021年9月15-17日,“第三届世界新能源汽车大会”(WNEVC 2021)在海南省海口市召开,由中国科学技术协会、海南省人民政府、科学技术部、工业和信息化部、生态环境部、住房和城乡建设部、交通运输部、国家市场监督管理总局、国家能源局共同主办。本次大会以“全面推进市场化、加速跨产业融合,携手实现碳中和”为主题,邀请全球各国政产学研各界代表展开研讨。
其中,在9月15日举办的“新能源汽车与可再生能源融合最佳实践”主题峰会上,清华四川能源互联网研究院汽车储能所副所长李立理发表精彩演讲。
李立理主要观点如下:
1、美国联邦政府为V2G的应用扫清了监管的障碍;英国从试点支持进入到立法的阶段,欧美在V2G的标准层面和电网问题上也都有了很大的进展。
2、推进车网互动规模商用的路径建议可分为三个关键阶段:第一个阶段是基础准备以及标杆城市示范阶段,大概需要5年左右的时间;第二个阶段是在此基础上上升为国家层面的战略规划,明确国家层面的战略目标;第三阶段分解任务到地方政府。
以下内容为现场演讲实录:
尊敬的各位领导、专家和在座的各位朋友们大家下午好,我来自清华四川能源互联网研究院,很荣幸参加这个会议,与大家分享《中国新能源汽车与可再生能源融合推进路径设计》报告。重点在于推进车网互动的商用化,围绕车网互动的商用化给大家分享三方面的研究成果,第一部分:分析车网互动商用化的条件和价值的潜力,第二部分:介绍国际V2G的最新进展。第三部分:中国下一步推动规模商用化的建议。
首先是未来车网互动的主导模式是什么?我们做了一些简化,目前主要是两种模式,第一种是V1G的模式,只充电不放电,第二种是V2G的模式,既充电又放电。从未来实现商用化的角度来看,有两个重要的维度需要关注,第一是可行性维度,第二是价值维度。可行性维度涉及到配网的标准和电力市场的机制等,环节特别多,我们分析的结论目前V1G基本可行,V2G在各个环节有瓶颈。价值包括用户的收益,V2G实现的价值远远超过V1G,V1G的可行相对更好,但是像一个过度性的方案,V2G从长期来看会成为车网互动大规模商用的主导模式。
接下来重点放在V2G上面,介绍V2G的五大价值。举一个德国电网的例子,有一个针对德国2050年情景的研究:100%可再生电力+100电动出行,过剩比例达到30%,还有30%的负荷出现供电需求,解决大约60%的汽电问题,通过V2G解决供电短缺的问题。
第一个价值,应对高比例可再生能源“弃电”与“短缺”挑战的关键。
第二个价值,通过煤电的替代加速智能交通,2035年总共的V2G的车辆资源替代火电的减排潜力达到3亿吨,2045年整个V2G可以达到30亿吨,有望使我们整个电力系统的排放提前到2045年。
第三个价值,实现补贴以后新能源汽车的全周期成本显著低于燃油车。电动汽车的前端成本高于汽油车,特别是在大众私家车市场,在无V2G情景时电动汽车需要超过8年或至少需要9万公里才能弥补前端成本差距,10年的全周期成本补贴退出以后跟燃油车接近的水平,仅能降低3%。在有V2G情景下,如果通过V2G实现电力系统套利的话整个V2G车辆的成本,能够比燃油车低10%左右,经济性大幅度提升。
第四个价值,降低“双碳”目标下电力基础设施转型成本的关键。
第五个价值,在全球变暖灾害多发的情况下怎样提高未来供电系统的韧性、应对自然灾害对公共电力设施损害。未来V2G的设施能够保障建筑在电力系统停电的情况下持续供电,具有移动电源优势的跨地区支持方面有显著的优势。
因为V2G的巨大优势,尤其欧美在V2G方面做了大量的工作,取得很多实质性的进展,接下来给大家汇报一下国际V2G的进展成果。
首先介绍一下美国的情况,联邦政府层面实际上在去年已经为V2G的应用扫清了监管的障碍,2016年启动了这项工作,采用了两步走的策略,先解决储能参与市场交易,然后是分布式储能,为电动车V2G进入市场扫清了障碍。
我们再看美国洲政府层面,加州政府分成两个阶段推进V2G的工作,2013到2016开展了车网线路图,最值得关注的是刚才Muller先生提到的676的法案,交通电气化车网融合法案,我们看到Muller介绍的都是去年在加州发生的进展。
看一下欧洲,欧洲最有代表性的国家是英国,其实英国也参加了本次的大会,英国在V2G的试点是从18年开始的,是由Innovate牵头,提供3000英镑的金额,英国目前也进入立法的阶段,在2009年开始,英国政府的家庭充电计划已经要求政府补贴的家庭充电桩必须要具备智能化的功能,并且在当年启动了电动汽车智能充电的咨询工作,英国明确了未来的两阶段的立法安排,第一阶段在英国新销售的充电桩必须是智能充电桩,第二阶段对聚合商和电网运营企业提出要求,计划在2025年完成。
从国际V2G的标准层面,美国汽车工程师加快了V2G的标准修订工作,发布了两项重要的V2G的修订版,更好满足V2G商业落地的要求,国际标准化机构也加快相关标准的制定,V2G的最新标准目前形成最新草案,有望年内发布,同时,未来可持续交通评估组也正式向IES的标准委员会提出成立新的交通与能源系统委员会的建议。
V2G的电网问题,在美国和英国也有了很大的进展,英国的分布式电网标准G98和G99已经明确试用于V2G的介入,已经纳入设备注册和清单的管理机制,目前在英国已经有7个V2G的设备纳入清单。总体来看V2G并没有离我们那么遥远,欧美在商用化的步伐方面已经有所加速,非常值得我们关注。
回到国内探讨如何在中国更有效的推动车网互动的商用化,首先从现状来看,我国车网互动近两年有非常显著的进展,一个是获得了宏观政策层面的重视和地方推动,在宏观层面纳入新能源汽车产业的规划以及新型储能的占位。在企业层面取得了很大的进展,这其中我国的电网企业发挥了重要的带动和引领作用,开展了示范项目,起到重要的推动作用。相比国外先行地区来看我们目前还是有所滞后的,一方面是政策力度可操作性方面不强,在市场机制方面缺乏具体的支持政策。另一方面,在商业化方面的准备不足,在标准并网市场定制和定价机制的进展比较缓慢。
尽管目前我们相比一些先行地区略有滞后,但是我们认为中国仍然具备全球V2G变革的有力条件,关键在于发挥中国的制度优势,借鉴中国推进光线到户等领域实现转型升级的成功经验。我们归纳一下中国的成功经验可以分为三个关键阶段,第一个阶段是基础准备以及标杆城市示范阶段,大概需要5年左右的时间。第二个阶段是在此基础上上升为国家层面的战略规划,明确国家层面的战略目标。第三阶段分解任务到地方政府。其中第一阶段的基础准备和城市试点最为关键,光纤到户第一阶段是上海2009年到2012年率先完成,直接推动2013年之后中国整个互联网基础设施的大幅度升级,第一阶段的准备工作是支撑国家出台政策的重要基础。
我们认为十四五将是最关键的基础准备和城市级的试点阶段,在标准和测试体系,在市场机制方面给予更大的支持,通过完成1到2个示范城市的建设实现产业链等各方的成熟合作模式和机制,从而在2025年左右形成国家层面的车网互动,实现V2G的规模商用。
谢谢各位的聆听,非常期待跟各位一起推动V2G的商用,加速100%可再生能源的转型,谢谢大家。
(注:本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅)
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